Литейные ковши. Виды, конструкции и поставщики

В литейных или разливочных ковшах жидкий металл из печи или миксера транспортируется к месту заливки и разливается в формы. В ковшах при необходимости проводят мероприятия по улучшению качества металла: очищают от примесей (рафинируют), вводят добавки (модифицируют), добавляют легирующие элементы. 

Основные элементы сварной конструкции ковша: кожух с поясом жёсткости, цапфы, поворотный механизм, боковые траверсы. Для ковшей ёмкостью более 100 кг ещё и подъёмная балка. 

Дополнительно в ковше может присутствовать: крышка, стопорный механизм, защита штанги траверсы. Как правило, литейные ковши поставляются без футеровки. Однако использовать ковши без облицовки огнеупорными материалами невозможно. Более подробно о процессе футеровки литейных ковшей можно узнать здесь.

Какие ковши бывают

1. По способу транспортировки:

- ручные － это небольшие ковши весом от 10 – 15 кг до 80 – 100 кг

- рельсовые – под действием собственного веса они перемещаются по заранее проложенному моно- или бирельсовому пути

- крановые － вмещают в себя увеличенные объёмы металла － от нескольких сотен килограммов до 100 – 150 тонн 

2. По форме рабочей полости:

- цилиндрические

- барабанные

3. По способу разливки металла:

- носиковые

- чайниковые

- стопорные

Рис. 1. Литейные ковши (разделение по способу разливки): а － носиковый, б － чайниковый, в － стопорный.

Особенности различных конструкций

С помощью барабанных ковшей чаще разливают чугун, чем сталь или бронзу. Конструкция представляет собой горизонтально ориентированный цилиндр, с отверстием в боковой стенке. Через неё ковш заполняют металлом и осуществляют разливку. 

Преимущества конструкции барабанного ковша:

- медленное остывание жидкого металла

- удобство заливки форм из-за небольшой высоты ковша 

Однако барабанные ковши, опять же из-за конструкции, сложнее футеровать. 

Для наклона носиковых, чайниковых и барабанных ковшей чаще используют поворотное устройство. Поворачивать можно штурвалом вручную － с помощью редуктора, либо с помощью электродвигателя. 

Носиковые ковши наиболее дёшевы и просты в изготовлении. Однако разливка через верх может приводить к попаданию шлака в отливку. Конструкции чайникового и стопорного ковшей минимизируют или даже исключают это, но это более сложные и дорогие устройства.

Механизм работы стопорного ковша

Стопорный механизм представляет собой стальной футерованный керамикой, шток, закреплённый на борту ковша. На его конце находится пробка, которая, благодаря механизму подъёма и опускания, входит в огнеупорный стакан на днище ковша.

Таких стопорных механизмов в больших – более 10 тонн ёмкости – ковшах, может быть и несколько.

Шток закрывает отверстие в днище до момента разливки. Когда стопорный механизм открывает выход металлу, как правило, большой объём его под напором выходит наружу. Уменьшить поток можно, прикрывая отверстие стопорной пробкой, однако от этого пробка размывается, поэтому такого способа «управления» потоком стараются избежать. В сложности этого регулирования и состоит один из немногих недостатков ковшей такой конструкции. 

Выбор ёмкости ковша

Объём ковша зависит от металлоёмкости формы. К общей металлоёмкости форм, заливаемых из одного ковша, добавляю до 5 % объёма, чтобы скомпенсировать возможные переливы. Обычно окончательную металлоёмкость ковша определяют опытным путём.

Для разливки чугуна используют ковши, объём которых от 2 до 10 раз превышает металлоёмкость формы.

Для стального литья чаще применяют чайниковые ковши ёмкостью до 800 кг. 

Стопорные ковши, которые используются чаще для разливки стали, кроме металлоёмкости, характеризуются количеством открытия и закрытия стопорного стакана. Обычно оно не превышает 50 повторений. В некоторых случаях эта цифра увеличивается примерно в 2 раза. Если ковш оснащён двумя стопорными механизмами, один из них － основной, второй － резервный. 

При заливке крупногабаритных стальных отливок одновременно используется нескольких ковшей.

Иногда конструкция ковшей позволяет заливать две формы параллельно. 

Скорость заливки из ковшей определяется пропускной способностью литниковой системы. Может составлять от полукилограмма в секунду для медленной ручной заливки и до 30 кг/с для быстрой крановой заливки многотонных форм.

На что следует обратить внимание при выборе ковша

Как и к любому литейному оборудованию, к ковшам предъявляют определённые требования. Важно не допускать, чтобы:

- вредные примеси из футеровки ковша попадали в расплав, снижая качество металла

- газы из воздуха рабочей зоны захватывались в процессе заливки — это ведёт к образованию газовых раковин и пор, неравномерно распределённых по объёму отливки

- металл при заливке разбрызгивался — это может привести к изнашиванию элементов конструкции ковша

Как купить хороший ковш в условиях санкций

События последних месяцев существенно отразились на возможности поставок литейного оборудования из Европы и привели к удорожанию стоимости доставки. Однако в части поставок литейных ковшей удаётся сохранять широкий перечень поставщиков и удовлетворять потребности клиентов в сжатые сроки.

Для поставок ковшей, произведённых по чертежам заказчика, на территории РФ срок изготовления составляет до 45 дней, а срок доставки рассчитывается дополнительно в зависимости от удалённости заказчика от Центральной России.

Отечественные ковши отличаются надежностью. Их цапфы и траверсы после изготовления проверяются с использованием методов неразрушающего контроля (ВИК или УЗК), по результатам которого выдаётся заключение.

Закупка ковшей в КНДР, возможно, выйдет дешевле и быстрее, однако следует учесть:

- таможенное оформление прибавит треть к стоимости ковша

- соответствие российским нормам необходимо уточнять дополнительно

Экономически выгодно будет сделать закупку ковшей в Китае, если ковши вам нужны не срочно, или есть возможность закупить несколько ковшей. Либо один ковш дополнить другим китайским оборудованием.

Ещё одна группа альтернативных поставщиков ковшей сосредоточена в Турции. Доставка из Турции, как правило, осуществляется автотранспортом, при производстве ковшей применяется высококачественная сталь, а возможность заказать изготовление по своим чертежам позволяет закупить продукцию, которая удовлетворяет требованиям российских нормативов.

Для проработки возможности изготовления ковшей по вашим чертежам, а также расчёта срока изготовления и поставки, выбора оптимального решения свяжитесь с нашими специалистами.Они проведут бесплатную консультацию, оперативно ответят на вопросы и составят конкретное ТКП по вашим требованиям.